Polyurethanharze lösemittelhaltig

Produktgruppeninformation

Begriffsdefinition

Polyurethanharze (PUR) gehörten zu den Reaktionsharzen und sind unter dem Namen DD-Lacke bekannt geworden. Die PUR-Lacke beruhen auf der großen Reaktivität von sogenannten Isocyanatverbindungen, den Härtern, die mit einer Vielzahl von Harz-Komponenten Reaktionen eingehen. Im Normalfall werden Isocyanate mit alkoholähnlichen Verbindungen (Polyhydroxyle) kombiniert. Im Hochbau werden die reaktiven Isocyanathärter häufig auch mit Acrylharzen gepaart, wodurch äußerst wetterbeständige Lackfilme entstehen. Die Polyurethanharze gehören zu den neueren chemischen Entwicklungen und sind hochwertige Beschichtungsstoffe für Anwendungsbereiche mit hohen Anforderungen an die mechanische und chemische Beständigkeit.

Wesentliche Bestandteile

Die wesentlichen Bestandteile von Polyurethanharzen lösemittelhaltig sind BindemittelLösemittel, Füllstoffe, Pigmente und Hilfsstoffe.

Charakteristik

Ursprünglich waren Polyurethanharze lösemittelhaltige Zweikomponentensysteme. Durch zahlreiche Modifikationen sind auch Einkomponentensysteme im Gebrauch. Bei beiden Systemen unterschiedet man schließlich zwischen lösemittelhaltigen, lösemittelfreien oder wässrigen Systemen. Im Hochbau sind vor allem die lösemittelhaltigen 2K-Systeme und die Polyurethanharze wasserverdünnbar als 2K-Systeme gebräuchlich. In lösemittelhaltigen 1K-Systemen sind die reaktiven Gruppen von Harz und Härter chemisch blockiert. Durch die Luftfeuchtigkeit werden die reaktiven Teile deblockiert.

Die Zahl der chemischen Modifikationen von Harz- und Härterkomponenten sowie die Kombinationsmöglichkeiten von Harz- und Härtertypen sind außerordentlich groß und ermöglichen eine gezielte Beeinflussung der Verarbeitungs- und Gebrauchseigenschaften. Insbesondere die lösemittelhaltigen Polyurethansysteme lassen sich praktisch mit allen anderen Bindemittel aus der Lackindustrie kombinieren. Es ist deshalb auch außerordentlich schwierig ein konkretes Produkt zu identifizieren und die spezifischen Eigenschaften eines Produktes objektiv und unabhängig zu beurteilen.

Lieferzustand

Lösemittelhaltige Polyurethanharze werden in Metallgebinden geliefert. Bei 2K-Systemen wird die Härterkomponente separat und teilweise auch in Plastikflaschen geliefert.

Anwendungsbereiche (Besonderheiten)

grundsätzliche Anwendungsbereiche von Polyurethanharzen lösemittelhaltig im Vergleich zu anderen Farben, Lacken, Lasuren siehe Anwendungsbereiche Farben, Lacke, Lasuren

  Innen Außen
Beanspruchung gering 
 stark  
Putze und Gipsputze x x x
Gips x x  
Gipskarton, Papier, Tapeten x x  
Beton x x +
Faserzement x x x
Massivholz x + +
Holzwerkstoffe x + +
Stahl x1) +1) +1)
Stahl verzinkt x1) +1) +1)
Aluminium x1) +1) +1)
+
geeignet
x
möglich, aber nicht gebräuchlich
-
nicht geeignet
0
bedingt geeignet
1)
nur mit entsprechender Grundierung
 
 

Der Hauptanwendungsbereich der lösemittelhaltigen Polyurethanharze sind stark beanspruchte Innenbauteile aus Holz, Metall oder Beton. Wegen der geringen Wasserdampfdurchlässigkeit und der Feuchtigkeitsempfindlichkeit ist die Anwendung auf mineralischen Untergründen eingeschränkt. Im Hochbau werden Polyurethanharze vor allem als Holzlackfarben für Möbel und andere stark beanspruchte Holzbauteile, Beschichtungen für Industrie- und Sportböden, Parkettsiegel sowie als Metallbeschichtungen im Innen- und Außenbereich angewendet. Bei der richtigen Wahl der Härter- und Harzkomponenten kreiden PUR-Lacke im Außenbereich nicht aus. Eine etwas eingeschränkte Haftbarkeit der PUR-Lacke ist der Nachteil dieser Produktgruppe.

Alternativen hinsichtlich Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

In weniger stark beanspruchten Anwendungsbereichen auf Holz können Polyurethanharze wasserverdünnbar eingesetzt werden. Wo keine besonders hohen Anforderungen an die mechanische oder chemische Beständigkeit verlangt werden, sind Dispersionslackfarben weniger umweltbelastend und arbeitshygienisch weniger bedenklich. Bei Bodenbelägen sind je nach Anforderungsprofil andere Bodenbelagsarten zu prüfen. Für Metalle sind werkseitige Beschichtungen auf der Basis von Pulverlacken oder wasserverdünnbaren Nasslacken mit anschließender Thermolackierung ökologische und arbeitshygienische Alternativen.

Anstrichaufbau

2K-Polyurethanlackgrundierung lösemittelhaltig 130 g/m² Reduzierter Pigment / Füllstoffgehalt, erhöhter Lösemittelgehalt
2K-Polyurethanlackzwischenanstrich lösemittelhaltig 200 g/m² Standardrezeptur
2K-Polyurethanlackdeckanstrich lösemittelhaltig 180 g/m² Standardrezeptur

Beim angegebenen Anstrichaufbau handelt es sich um einen Standardaufbau eines deckenden Anstrichs auf Holz. Die produktbedingten Abweichungen könen erheblich sein. Für Klarlacke sind etwas geringere Schichtdicken erforderlich. Die Grundierung für unverzinkte, eisenhaltige Metalluntergründe enthält in der Regel Rostschutzpigmente auf der Basis von Zink.

Quellen

Eigene Datensammlung, büro für umweltchemie

Polyurethanharze lösemittelhaltig
Polyurethanharze lösemittelhaltig

Planungs- und Ausschreibungshilfen

WECOBIS informiert produktneutral. An verschiedenen Stellen bietet WECOBIS jedoch auch Unterstützung dazu, wie sich Produkte innerhalb einer Produktgruppe hinsichtlich ihrer ökologischen Eigenschaften unterscheiden lassen.

Informationen hier im Reiter Ausschreibung:

  • Links zu materialökologischen Anforderungen und Textbausteinen für Planung und Ausschreibung im WECOBIS-Modul Planungs- & Ausschreibungshilfen,
  • Hinweise auf mögliche Quellen und Nachweisdokumente zu Planungs- und Ausschreibungskriterien,
  • Hinweise zu möglichen Verwendungseinschränkungen hinsichtlich Gefahrstoffverordnung und zu Alternativen

Übersicht Planungs- und Ausschreibungshilfen: Lacke und Lasuren
Stand 03/2015

  

Polyurethanharze wasserverdünnbar

Polyurethanharze lösemittelhaltig

Dispersionslackfarben

Klarlacke

Alkydharzlackfarben

Ölfarben und Naturharzlacke

Holzlasuren

Epoxidharzdispersion

Epoxidharze lösemittelhaltig

           
  Material-
ökologische Anforderungen
Im neuen Modul "Planungs- & Ausschreibungshilfen" bietet WECOBIS eine Übersicht zu möglichen materialökologischen Anforderungen und Textbausteine für Planung und Ausschreibung. Inhalt aufklappen
   
Anforderungen und Textbausteine in WECOBIS

Lacke, Lasuren, Beizen, inkl. Grundbeschichtung
---
Beschichtungen von Holz-Bodenbelägen
---

Reaktive PU-Beschichtungen für die Beschichtung von Holz

Lacke, Lasuren, Beizen, inkl. Grundbeschichtung
---
Beschichtungen von Holz-Bodenbelägen

Lacke, Lasuren, Beizen, inkl. Grundbeschichtung

Lacke, Lasuren, Beizen, inkl. Grundbeschichtung

  Mögliche Quellen Die hier genannten Quellen, insbesondere BNB, bilden die Grundlage für Planungs- und Ausschreibungshilfen bzw. materialökologische Anforderungen und Textbausteine in WECOBIS. Inhalt aufklappen
   
Bewertungssystem
Nachhaltiges Bauen

(BNB) des BMUB /
Kriterium 1.1.6 (Risiken für die lokale Umwelt)

Mit dem Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen für Bundesgebäude (BNB) des BMUB steht ein zum Leitfaden Nachhaltiges Bauen ergänzendes, ganzheitliches, quantitatives Bewertungsverfahren zur Verfügung.
Das BNB zeichnet sich durch einen Kriterienkatalog aus, mit dem Gebäude nach ökologischen, ökonomischen und soziokulturellen Qualitäten, sowie den technischen und prozessualen Aspekten bewertet werden. Im Rahmen des Bewertungssystems gibt es auch einige Kriteriensteckbriefe, die sich direkt oder indirekt auf Baustoffe beziehen. Die o.g. Textbausteine und materialökologischen Anforderungen in WECOBIS basieren derzeit auf Kriteriensteckbrief 1.1.6 Risiken für die lokale Umwelt. Dieser steht in engem Zusammehang mit Kriteriensteckbrief 3.1.3 Innenraumhygiene.

Auch wenn ein Gebäude nicht zertifiziert werden soll, bilden die einzelnen Kriteriensteckbriefe eine gute Grundlage, Orientierung und Hilfestellung für die Umsetzung ökologischer Aspekte in der Gebäudeplanung.

Einordung der jeweiligen Lacke und Lasuren hinsichtlich verschiedener Kriteriensteckbriefe siehe Reiter Bewertungssysteme in WECOBIS

Umweltbundesamt
(UBA)
Auf den Internet-Seiten des Umweltbundesamtes (UBA) befindet sich der „Informationsdienst für umweltfreundliche Beschaffung“. Die Seiten werden gerade überarbeitet, sodass sich dort derzeit aus dem Baubereich nur Ausschreibungsempfehlungen zu Elastischen Bodenbelägen, Tapeten und Raufaser finden.
baubook ökologisch ausschreiben Die Plattform baubook ökologisch ausschreiben bietet eine Sammlung von Kriterien, die derzeit vor allem in Österreich für die ökologische Ausschreibung verwendet werden. Für Lacke  und Lasuren finden sich Produktdeklarationen unter Beschichtungen und Imprägnierungen.
natureplus Ausschreibungstexte + + + +
  Mögliche Nachweis-
dokumente
weitere Nachweismöglichkeiten neben den folgend genannten sind Produktdatenblätter, Technische Merkblätter, sowie Herstellererklärungen oder ggf. ein Anhang mit Nachhaltigkeitsmerkmalen zur bauaufsichtlichen Zulassung (abZ+). Inhalt aufklappen
   
gesetzlich vorgeschrieben: Welche Nachweisdokumente müssen vom Hersteller zur Verfügung gestellt werden? Welcher Nachweis kann damit erbracht werden?
REACH / CLP:
Sicherheitsdatenblatt (SDB)
Lacke und Lasuren werden als Gemisch eingestuft. Für sie muss daher ein SDB gemäß den Anforderungen in Art.31 REACH-VO in Verbindung mit Anhang II erstellt werden. (Nachweis gefährliche Stoffe, Nachweis SVHC >= 0,1 Gew.-%).
Leistungserklärung gemäß BauPVO mit Angaben zu SVHC - -

 -

-

allgemeine bauaufsichtliche Zulassung (abZ) aus Gesundheits-
schutzgründen

Beschichtungen für Parkette und Holzfußböden sowie für elastische Bodenbeläge benötigen bei der Verwendung in Aufenthaltsräumen einschließlich zugehöriger Nebenräume eine abZ aus Gesundheitsschutzgründen. Sie umfasst eine Emissionsprüfung zur quantitativen Bestimmung und Bewertung von Formaldehyd, sowie flüchtiger (VOC) und schwer flüchtiger (SVOC) Verbindungen auf Basis des AgBB-Bewertungsschemas.

abZ der Gruppen
Z-157.10 (Beschichtungen f. Parkette &  Holzfußböden)
Z-157.20 (Beschichtungen f. elastische Bodenbeläge)
Z-157.30 (Beschichtungen f. Korkbodenbeläge)

 -

 -

freiwillige Produktkenn-zeichnungen / -deklarationen Für einige Bauproduktgruppen existieren freiwillige Produktkennzeichnungen oder -deklarationen wie z.B. Umweltzeichen oder Umweltproduktdeklarationen, die als Nachweis für materialökologische Anforderungen dienen können. Eine Übersichtstabelle dazu mit detaillierten Informationen zu Lacken und Lasuren findet sich im Reiter Zeichen & Deklarationen.

Gefahrstoffverordnung

Gemäß Minimierungs- und Substitutionsgebot der GefStoffV ist grundsätzlich das Produkt mit den geringstmöglichen Belastungen zu verwenden.Werden für eine Produktgruppe GISBAU Produkt-Codes oder GISCODES vergeben, lassen sich z.B. dadurch Unterschiede innerhalb der Produktgruppe feststellen (s. Reiter Zeichen & Deklarationen).
Es ist deshalb zu prüfen, ob statt der lösemittelhaltigen Polyurethanharze weniger belastende Produkte eingesetzt werden können (siehe Verarbeitung / Arbeitshygienische Risiken, Reiter Zeichen & Deklarationen, sowie GISBAU Produktdatenblätter PU 20, PU 30, PU 50 / Ersatzstoffe).

Alternativen hinsichtlich Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

In weniger stark beanspruchten Anwendungsbereichen auf Holz können Polyurethanharze wasserverdünnbar eingesetzt werden. Wo keine besonders hohen Anforderungen an die mechanische oder chemische Beständigkeit verlangt werden, sind Dispersionslackfarben weniger umweltbelastend und arbeitshygienisch weniger bedenklich. Bei Bodenbelägen sind je nach Anforderungsprofil andere Bodenbelagsarten zu prüfen. Für Metalle sind werkseitige Beschichtungen auf der Basis von Pulverlacken oder wasserverdünnbaren Nasslacken mit anschließender Thermolackierung ökologische und arbeitshygienische Alternativen.

Weitere planungs- und ausschreibungsrelevante Informationen in WECOBIS

Allgemeine Unterstützung zum Umgang mit Nachhaltigkeitsaspekten in Planung und Ausschreibung sowie Hinweise auf Leitfäden, Arbeitshilfen und Veröffentlichungen zum Nachhaltigen Bauen bietet das neue WECOBIS-Modul Planungs- & Ausschreibungshilfen unter Allgemeine Infos.

Polyurethanharze lösemittelhaltig

Umweltdeklarationen

Die folgende Tabelle liefert eine Übersicht zu Zeichen & Deklarationen aus dem Bereich der Lacke und Lasuren. Neben Herstellererklärungen, Informationen in Sicherheitsdatenblättern (SDB) oder allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen (abZ) können diese den Nachweis für umwelt- und gesundheitsrelevante Kriterien in Planung und Ausschreibung (s. Reiter Ausschreibung) ermöglichen. Detaillierte Informationen finden sich außerdem in den einzelnen Produktgruppen.

Übersicht Umweltdeklarationen: Lacke und Lasuren
Stand 08/2015

  

Lacke und Lasuren lösemittelhaltig:

Alkydharzlackfarben

Ölfarben und Naturharzlacke

Klarlacke lösemittelhaltig

Naturharzklarlacke lösemittelhaltig

Lasuren lösemittelhaltig

Polyurethanharze lösemttelhaltig

Epoxidharze lösemittelhaltig

Kunstharzlacke und -lasuren
wasserverdünnbar:

Dispersionslackfarben

Klarlacke wasserverdünnbar

Lasuren wasserverdünnbar

Polyurethanharze wasserverdünnbar

Epoxidharzdispersionen

 

Naturharzlacke und -lasuren wasserverdünnbar:

derzeit noch keine Produktgruppen in WECOBIS

         
  Umweltzeichen

Umweltzeichen gehören zu den freiwilligen Produktkennzeichnungen. Sie bieten die Möglichkeit, Unterschiede von Produkten innerhalb einer Produktgruppe hinsichtlich ihrer Umwelt- und Gesundheitsrelevanz festzustellen, auch wenn sie keine allgemeinverbindlichen Gebote oder Verbote aufstellen können. Inhalt aufklappen

   
Blauer Engel
weil emissionsarm /
RAL-UZ 12a
Schadstoffarme Lacke

x

(aufgrund der Inhaltsstoffe: Lösemittelgehalt >10%)

+

+

(derzeit kein Produkt zertifiziert)

EU-Umweltzeichen (Blume) für Innenfarben und –lacke bzw. für Außenfarben und -lacke x +

+

(Produktverfügbarkeit nicht prüfbar)

Österreichisches Umweltzeichen /

Richtlinie UZ 01 für Lacke, Lasuren und Holzversiegelungslacke, ausgenommen sind Zweikomponentensysteme

x

+

(derzeit nur Parkettlacke zertifiziert)

+

(derzeit kein Produkt zertifiziert)

natureplus-
Qualitätszeichen /
RL0700 Oberflächen-beschichtungen aus nachwachsenden Rohstoffen (Lacke, Lasuren, Öle, Wachse)

x

(nur für Produkte aus nachwachsenden bzw. mineralischen Rohstoffen)

x

(nur für Produkte aus nachwachsenden bzw. mineralischen Rohstoffen)

+

(derzeit kein Produkt zertifiziert)

  GISBAU Klassifizierungs-system

Das GISBAU Klassifizierungssystem ermöglicht es durch den GISCODE oder GISBAU Produktcode, Produkte von denen die gleichen Gesundheitsgefahren ausgehen, in einer Gruppe zusammenzufassen. Die Klassifizierung ist auf den Arbeitsschutz ausgerichtet. Gemäß Minimierungs- und Substitutionsgebot der Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) ist grundsätzlich das Produkt mit den geringstmöglichen Belastungen zu verwenden. (siehe unten: Ersatzproduktgruppe prüfen?) Inhalt aufklappen

   
 

Für Oberflächenbehandlungen gibt es aufgrund ihrer hohen arbeitshygienischen Relevanz zahlreiche Einstufungskataloge der GISBAU. Für Lacke und Lasuren kommen hier neben dem Einstufungskatalog für Farben und Lacke auch diejenigen für Epoxidharze, Oberflächenbehandlungsmittel für Parkett und andere Holzfußböden, sowie Polyurethanharzprodukte zur Verwendung. Aufgrund der Vielzahl der Produktcodes, wird in dieser Tabelle zunächst nur ein erster allgemeiner Überblick zur Systematik gegeben. Die für die jeweilige Produktgruppe im Einzelnen relevanten Links können dem rechten Navigationsbalken bzw. den produktgruppenspezifischen Informationen im Reiter Verarbeitung entnommen werden.

GISBAU Produkt-Code / GISCODE

Einstufungskatalog Lacke und Lasuren:
Lackfarben lösemittelverdünnbar:
M-LL01 - M-LL03 (Alkydharze)
M-LL04 - M-LL05 (Ölfarben)
Klarlacke, Holzlasuren lösemittelverdünnbar:
M-KH02 - M-KH05 (Alkydharz, Polymerisat, Naturharz)

Einstufungskatalog Polyurethanharzprodukte:
Polyurethanharze lösemittelhaltig:
PU20, PU30, PU50 (PU-Systeme)

Einstufungskatalog Epoxidharze:
Epoxidharzfarben lösemittelhaltig:
RE2, RE2,5, RE3 (Epoxidharzprodukte)

Einstufungkatalog Oberflächenbehandlungsmittel für Parkett und andere Holzfußböden:
G1-G3, KH1-KH2, DD1-DD2, SH1 (stark lösemittelhaltige Versiegelungen)
Ö40-Ö70, Ö80-Ö100 (Öle und Wachse, Lösemittelgehalt 5-15%)

Einstufungskatalog Lacke und Lasuren:
Lackfarben wasserverdünnbar:
M-LW01 (Dispersionlack)
Klarlacke, Holzlasuren wasserverdünnbar:
M-KH01 (Kunstharzdispersion)

Einstufungskatalog Polyurethanharzprodukte:
Polyurethanharze wasserverdünnbar:PU10 + PU40 (PU-Systeme)

Einstufungskatalog Epoxidharze:
Epoxidharzfarben lösemittelfrei:RE0, RE0,5 (Epoxidharzprodukte)

Einstufungkatalog Oberflächenbehandlungsmittel für Parkett und andere Holzfußböden:
W1, W1/DD (Wassersiegel, lösemittelfrei)
W2, W2+, W2/DD+ (Wassersiegel, Lösemittelgehalt max. 5%)
W3, W3+, W3/DD (Wassersiegel, Achtung! Lösemittelgehalt per Definition bis zu 15% erlaubt)
Ö10, Ö10+, Ö10/DD+ (Öle / Wachse, lösemittelfrei)
Ö20-Ö30, Ö20+, Ö80 (Öle und Wachse, Lösemittelgehalt max. 5%)

Einstufungkatalog Oberflächenbehandlungsmittel für Parkett und andere Holzfußböden:
Ö10, Ö10+, Ö10/DD+ (Öle / Wachse, lösemittelfrei)

wasserbasierte Naturharzlacke sind i.d.R. lösemittelfrei, evtl. kommt deshalb noch der Produktcode für Wassersiegel zur Verwendung:
W1, W1/DD (Wassersiegel, lösemittelfrei)

GefStoffV: Prüfung von Alternativen erforderlich? (Minimierungsgebot)

immer erforderlich (Einsatz muss technisch begründet sein) immer erforderlich bei Epoxidharz- und Polyurethanharzprodukten (Einsatz must technisch begründet sein), nicht erforderlich bei anderen wasserverdünnbaren Lacken und Lasuren mit Lösemittelgehalt bis 5%.  nicht erforderlich

geringstmögliche Belastung innerhalb der gleichen GISCODE-Produktgruppe (ggf. erst nach Prüfung von Alternativen)

Innerhalb der gleichen GISCODE-Gruppe i.d.R. die Produktgruppe mit der niedrigsten Ziffer. Jedoch sollte grundsätzlich der Einsatz wasserverdünnbarer Produkte geprüft werden (s. rechts)

M-LW01, M-KH01, W1, Ö10+ W1, Ö10+
  Umweltprodukt-deklaration (EPD)

Die Umweltproduktdeklaration (EPD = Environmental Product Declaration) eines Produktes macht Aussagen zum Energie- und Ressourceneinsatz und in welchem Ausmaß ein Produkt zu Treibhauseffekt, Versauerung, Überdüngung, Zerstörung der Ozonschicht und Smogbildung beiträgt. Außerdem werden Angaben zu technischen Eigenschaften gemacht, die für die Einschätzung der Performance des Bauproduktes im Gebäude benötigt werden, wie Lebensdauer, Wärme- und Schallisolierung oder den Einfluss auf die Qualität der Innenraumluft.1 Inhalt aufklappen

   
EPD1
- - -
Branchen-EPD1 - - -
  Umweltindikatoren

Einheitliche Werte zu Umweltindikatoren wie z.B Primärenergieaufwand, Abfall, Abiotischer Ressourcenverbrauch, Ozonabbaupotential, Treibhauspotential usw. liefert die Datenbank Ökobau.dat des Informationsportals Nachhaltiges Bauen des BMUB. Inhalt aufklappen

   
Ökobau.dat-Datensätze

-> 5. Beschichtungen -> 5.6 Lacke und Lasuren

 

  • 5.6.01 Lacksysteme Holzfenster
  • 5.6.02 Lacksysteme Holzfassade
  • 5.6.03 Parkettlack
  • 5.6.04 Lacksysteme Metall
 
  Sonstiges

Sonstige freiwillige Produktkennzeichnungen, die Informationen zur Umwelt- und Gesundheitsrelevanz von Produkten liefern können. Inhalt aufklappen

   
baubook-Deklaration Die Plattform baubook bietet für Händler und Hersteller von Bauprodukten die Möglichkeit einer online-Deklaration anhand von Kriterien, die derzeit vor allem in Österreich für die ökologische Ausschreibung verwendet werden. Für Lacke und Lasuren finden sich Produktdeklarationen unter Beschichtungen und Imprägnierungen.
+
Zeichen / Label bzw. Produktkennzeichnungen für diese Produktgruppe vorhanden
-
Zeichen / Label bzw. Produktkennzeichnungen für diese Produktgruppe nicht vorhanden
./.
Zeichen / Label für diese Produktgruppe nicht relevant
x
Produkte aus dieser Produktgruppe können die Kriterien des Zeichens/Labels definitionsgemäß nicht erfüllen

1 Die hier als vorhanden markierten EPDs und Branchen-EPDs sind als Auswahl ohne Anspruch auf Vollständigkeit zu verstehen und finden sich z.B. auf den Seiten des IBU Institut Bauen und Umwelt e.V..

Polyurethanharze lösemittelhaltig
Polyurethanharze lösemittelhaltig

Technisches

Technische Daten

Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl µ: sehr geringe Dampfdurchlässigkeit, µ = 25.000 - 35.000

Technische Regeln (DIN, EN)

Der Begriff Polyurethan ist in DIN 7728 als Kunststoffgruppe definiert und im Rahmen der Beschichtungsnormen nicht näher spezifiziert.

Bauregelliste

Das Deutsche Institut für Bautechnik stellt in den Bauregellisten A, B und C die technischen Regeln für Bauprodukte und Bauarten sowie bauaufsichtlich geregelte und nicht geregelte Bauprodukte und Bauarten auf.
Nach Zustimmung der obersten Bauaufsichtsbehörden der Länder wird die Bauregelliste bekannt gegeben. Erwerb und weiterführende Informationen zu Bauregelliste und ihren Regelungsbereichen siehe unter → www.dibt.de
Eine Darstellung und Erläuterungen zur Klassifizierung von Bauprodukten siehe im Lexikon → Klassifizierung von Bauprodukten

Polyurethanharze lösemittelhaltig

Literaturtipps

Umweltbundesamt: Schadstoffarme Lacke - Geltungsbereich und Anforderungen, Umweltbundesamt, 1997, Berlin

ökoscience AG: Vergleichende ökologische Bewertung von Anstrichstoffen im Baubereich Band 1: Methode, Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft, 1992, Bern

Büro für Umweltchemie (Hrsg.): Graue Energie von Baustoffen, Büro für Umweltchemie, 1995, Zürich

Polyurethanharze lösemittelhaltig

Rohstoffe / Ausgangsstoffe

Hauptbestandteile

Polyurethanharze-lösemittelhaltig 2.1.1 neu

Abb. 1 / Zusammensetzung nach Funktionen

Als Bindemittel werden im Hochbau vor allem Acrylharztypen mit vorpolymerisierten Isocyanaten chemisch zum PUR-Lack gebunden. Bei den Pigmenten und Füllstoffen handelt es sich um dieselben Stoffgruppen wie sie in allen Farbsystemen eingesetzt werden. Als Lösemittel kommen neben den bekannten aromatischen Lösemitteln wie Xylol ein Vielzahl spezieller Lösemittel (Ketone, höhere Alkohole, Ester) zum Einsatz. Die lösemittelhaltigen Polyurethanharze erfordern in der Regel verschiedenartige Hilfsstoffe, meistens auf der Basis von Polymeren.

Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Polyurethanharze-lösemittelhaltig 2.1.2 neu

Abb. 2 / Zusammensetzung nach Rohstoffherkunft

Gewinnung der Primärrohstoffe

Die Vorläuferstoffe für die Herstellung von Polyurethanharzen, Härterkomponenten, Lösemitteln und Hilfsstoffen stammen alle aus Steinkohleteer- und Erdölfraktionen. Pigmente, v.a. die Weißpigmente, werden aus Metallerzen in verhältnismäßig energieintensiven Prozessen gewonnen. Als Füllstoffe werden Gesteinsmehle aus Kalk oder Feldspat eingesetzt.

Die Gewinnung der fossilen Rohstoffe aus Erdöl, Erdgas und Kohle wie auch der mineralischen Rohstoffe ist mit Umweltrisiken verbunden.

Verfügbarkeit

Mit der allmählichen Erschöpfung der Erdölvorräte vermindert sich auch das Potential zur Gewinnung von fossilen Rohstoffe in wenigen Jahrzehnten. Allerdings könnten die Rohstoffe auch aus Kohle hergestellt werden, was jedoch mit einem größeren Energieaufwand verbunden wäre.
Die mineralischen Rohstoffe sind auch langfristig nicht erschöpft, eine Knappheit ist nicht zu erwarten.

Verwendung von Recyclingmaterialien / Produktionsabfällen

Die Verwendung von Sekundärrohstoffen in der Produktion von lösemittelhaltigen Polyurethanharzen ist evtl. denkbar, wird jedoch in der Praxis gegenwärtig nicht umgesetzt. Produktionsabfälle werden in modernen Industriebetrieben wo möglich genutzt. Detaillierte Informationen für die Farbenproduktion liegen jedoch nicht vor.

Radioaktivität

Radioaktivität ist für Lacke nicht relevant.

Quellen

Eigene Datensammlung, büro für umweltchemie

Polyurethanharze lösemittelhaltig

Herstellung

Prozesskette

Prozess Lacke

Herstellungsprozess

Die Herstellung der Polyurethanharze erfolgt ausschließlich in großen Chemieindustriebetrieben. Die Prozessketten von Harzen und Härtern umfassen verhältnismäßig viele Stufen, an denen verschiedene Gefahrstoffe, z. T. mit erheblichem arbeits- und umwelthygienischem Risikopotential (z. B. Benzol, Phosgen, Isocyanate), beteiligt sind. Die Herstellung der Pigmente und Füllstoffe ist nicht produktgruppenspezifisch.
Die Verarbeitung zu Lacken beinhaltet das Einwägen und Mischen der Ausgangsstoffe gemäß Rezeptur. Anschließend werden die Komponenten in Gebinde eingefüllt und zur Auslieferung auf Paletten verpackt.

Umweltindikatoren / Herstellung

Einheitliche Werte zu Umweltindikatoren in WECOBIS soll zukünftig ausschließlich die Datenbank Ökobau.dat des Informationsportals Nachhaltiges Bauen des BMUB liefern.

Die Ökobau.dat stellt Umweltprofile für Bauprodukte bereit, die als erforderliche Datengrundlage für die Lebenszyklusanalyse eingesetzt werden. Für Bauprodukte gibt es Herstellungs- und End-of-Live- Datensätze.

Weiterführende Informationen zur Ökobau.dat im Zusammenhang mit dieser Produktgruppe finden sich in WECOBIS unter Fachinformationen / Reiter Umweltdeklarationen → Ökobau.dat / Umweltindikatoren

Da in der Herstellung von Bauprodukten ein großer Anteil der verursachten Umweltbelastungen auf den Verbrauch von nicht erneuerbaren Energieträgern zurückzuführen ist, stellt die Graue Energie (kumulierter Primärenergieaufwand nicht erneuerbar) dafür einen guten Indikator dar.

Im Kapitel Energieaufwand finden sich ggf. allgemeine Informationen zum Thema, die die Produktgruppe prägen.

Energieaufwand

Für die Standard-Bindemittel von Polyurethanen (Polyole und Isocyanate) sind relativ zuverlässige Daten zum Energieaufwand verfügbar. Sie stammen vom europäischen Verband der Kunststoffproduzenten und repräsentieren europäische Mittelwerte. Die Polyurethanharze gehören wahrscheinlich zusammen mit den Epoxidharzen und vermutlich den Siliconharzen zu den energieintensivsten Bindemitteln unter den Malerlacken.

Graue Energie

  Alkydharzlackfarben Polyurethanharze lösemittelhaltig Polyurethanharze wasserverdünnbar
[MJ/m²] 20 - 24 38 - 41 20 - 25

Die angegebene Zahlen zur Grauen Energie beziehen sich auf einen Standardaufbau für ein weiß deckendes Farbsystem. Lösemittelhaltige Polyurethanharze sind signifikant energieintensiver, als vergleichbare Systeme auf Alkydharzbasis (Alkydharzlackfarben). Auch der Unterschied zu den Polyurethanharzen wasserverdünnbar ist groß, da diese deutlich weniger Lösemittel aufweisen. Allerdings sind die Systeme nicht gleichwertig und die Anwendungsbereiche deutlich verschieden. Wegen den Unterschieden im Lösemittelgehalt dürften auch die Epoxidharzdispersionen in der Herstellung weniger Energie erfordern.

Belastungszahl BZ gemäß BUWAL-Methode

Der BZ-Indikator ist das Ergebnis einer in der Schweiz entwickelten Bewertungsmethode der Umweltbelastung während der Herstellung und Verarbeitung von Anstrichstoffen und basiert auf der Stoff- und Energiebilanzierung.

  Alkydharzlackfarben Polyurethanharze lösemittelhaltig Polyurethanharze wasserverdünnbar
BZ [-/m²] 31 - 38 50 - 65 35 - 40

Da mit dem BZ-Wert auch die Verarbeitung bewertet wird, gehören die lösemittelhaltigen Polyurethanharze aufgrund ihrer reizenden und z. T. sensibilisierenden Inhaltsstoffe auch in diesem Lebenabschnitt zu den umweltbelastendsten Anstrichen im Hochbau. Bei den lösemittelhaltigen Polyurethanvarianten sind 25 - 50 %, bei den wässrigen Systemen lediglich 15 - 25 % des BZ-Indikators auf die Verarbeitung zurückzuführen. Die großen Bereiche der Belastungszahl stammen von den sehr unterschiedlich toxischen Härtern und Hilfsstoffen in gewissen Produkten.

Umweltbelastungszahl BZ gemäß BUWAL-Methode:

  Alkydharzlackfarben Polyurethanharze lösemittelhaltig Polyurethanharze wasserverdünnbar
BZ [-/m²] 31 - 38 50 - 65 35 - 40

Der BZ-Indikator ist das Ergebnis einer in der Schweiz entwickelten Bewertungsmethode der Umweltbelastung während der Herstellung und Verarbeitung von Anstrichstoffen und basiert auf der Stoff- und Energiebilanzierung.

Da mit dem BZ-Wert auch die Verarbeitung bewertet wird, gehören die lösemittelhaltigen Polyurethanharze aufgrund ihrer reizenden und z. T. sensibilisierenden Inhaltsstoffe auch in diesem Lebenabschnitt zu den umweltbelastendsten Anstrichen im Hochbau. Bei den lösemittelhaltigen Polyurethanvarianten sind 25 - 50 %, bei den wässrigen Systemen lediglich 15 - 25 % des BZ-Indikators auf die Verarbeitung zurückzuführen. Die großen Bereiche der Belastungszahl stammen von den sehr unterschiedlich toxischen Härtern und Hilfsstoffen in gewissen Produkten.

Charakteristische Emissionen

Emissionen in der Herstellung von Lacken sind von deren Zusammensetzung abhängig. Lösemittelhaltige Lacke führen in der Produktion typischerweise zu Lösemittelemissionen, die kontrolliert werden müssen, z. B. durch Absaugung aus geschlossenen Systemen. Mineralische Füllstoffe können zu Staubemissionen führen. Prozesswasser muss, soweit vorhanden, gemäß den Vorgaben der „Verordnung über Anforderungen an das Einleiten von Abwasser in Gewässer“ kontrolliert und behandelt werden.

Transport

Der Transport jener Ausgangsstoffe welche auf fossilen Rohstoffen basieren (Anteile der Bindemittel, Pigmente, Lösemittel, Hilfsstoffe) ist generell mit längeren Transportwegen und größeren Umweltrisiken behaftet als der Transport der Ausgangsstoffe welche auf nachwachsenden Rohstoffen (Anteile der Bindemittel) oder mineralischen Rohstoffen basieren (Füllstoffe, Pigmente). In der Produktionskette werden auch Güter mit Gefahrstoffkennzeichnung transportiert. Da jedoch Bindemittel, Lösemittel, Pigmente sowie Hilfsstoffe in einer Vielzahl von verschiedenen Produkten verwendet werden (nicht nur in Lacken) ist die Umweltrelevanz des Transports nicht spezifisch für die Herstellung von Lacken.

Quellen

ökoscience AG: Vergleichende ökologische Bewertung von Anstrichstoffen im Baubereich Band 1: Methode, Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft, 1992, Bern

Büro für Umweltchemie (Hrsg.): Graue Energie von Baustoffen, Büro für Umweltchemie, 1995, Zürich

Polyurethanharze lösemittelhaltig

Verarbeitung

Technische Hinweise / Verarbeitungsempfehlungen

Die Verarbeitung der lösemittelhaltigen Polyurethanharze verlangt das genaue Beachten von Verarbeitungstemperaturen, Luftfeuchtigkeit und bei 2K-Systemen das genaue Einhalten des Mischverhältnisses von Harz- und Härterkomponente. Eine unsachgemäße Verarbeitung kann zu lang anhaltenden Emissionen führen.

Arbeitshygienische Risiken

Allgemeines

Lösemittelhaltige Polyurethanharze können durch Einatmen der Dämpfe oder durch Kontakt mit Augen und Haut zu Gesundheitsschäden führen. Besonders die Nebel und Gase von feuchtigkeitshärtenden Isocyanathärtern (1K-Systeme) sind äußerst aggressiv.  Insbesondere Personen mit Isocyanat-Allergien sollten keinen weiteren Umgang mit diesen Stoffen haben, da sie bereits in sehr niedrigen Konzentrationen reagieren. Es gelten weitreichende Arbeitsschutzmaßnahmen.

AGW-Werte

Für reaktive Isocyanatgruppen sowie für Lösemittel existieren Arbeitsplatzgrenzwerte. Diese sind je nach Isocyanatgruppe oder Lösemittel verschieden hoch. Informationen zu den Grenzwerten finden sich in den GISBAU Produktdatenblättern (hier: PU20, PU30, PU50) jeweils unter "Grenzwerte und Einstufungen".

REACH / CLP

Die REACH-Verordnung regelt die Herstellung, das Inverkehrbringen und den Umgang mit Industriechemikalien. Zur Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung von Stoffen und Gemischen, dient die CLP-Verordnung (Verordnung über die Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung von Stoffen und Gemischen), um ein hohes Schutzniveau für die menschliche Gesundheit und die Umwelt zu gewährleisten.

Wird ein Produkt nicht als Stoff oder Gemisch, sondern als Erzeugnis eingestuft, ist kein Sicherheitsdatenblatt (SDB) erforderlich und Gefahrstoffbezeichnungen entfallen. Lediglich besonders besorgniserregende Stoffe (SVHC) müssen ausgewiesen werden.

Farben werden als Gemisch eingestuft.

Produkt bezogene Informationen gemäß CLP-Verordnung müssen daher in den Sicherheitsdatenblättern (SDB) der jeweiligen Produkte ausgewiesen sein.

Einstufungen und Gesundheitsgefahren nach GISBAU

GISBAU Produkt-Codes:

Polyurethanharzsysteme lösemittelhaltig
PU 20 PU 30 PU 50
lösemittelhaltig lösemittelhaltig, gesundheitsschädlich lösemittelhaltig, gesundheitsschädlich, sensibilisierend
R65/66/67
(H304, EUH066, H336)

R20/21/22
R 36/37/38
(H332, H312, H302, H319, H335, H315, H334, H317)

R20/21/22
R 36/37/38
R 42/43
(H332, H312, H302,
H319, H335, H315, H334, H317)

Die Produkte dieser Gruppe sind mit dem Gefahrensymbol gesundheitsschädlich (Xn) und den R-Sätzen R 36/37/38 (Reizt die Augen, Atmungsorgane und die Haut) und den H-Sätzen H319, H335, H315 gekennzeichnet. Die klassischen Polyurethanlacke mit freien Isocyanatgruppen sind zusätzlich als gesundheitsschädlich beim Einatmen, Verschlucken und Berühren (R 20/21/22, H332, H312, H302) sowie Sensibilisierung durch Einatmen und Hautkontakt möglich (R 42/43, H334, H317) gekennzeichnet.  Das gilt auch für die lösemittelhaltigen 1K-Produkte.

Emissionen

  Alkydharzlackfarben Polyurethanharze lösemittelhaltig Polyurethanharze wasserverdünnbar
[g/m²] 120 - 150 180 - 200 0 - 5

Die Lösemittelemissionen der lösemittelhaltigen Polyurethanharze sind verglichen mit möglichen Alternativen auf Wasserbasis (Polyurethanharze wasserverdünnbar) sehr hoch, gegenüber Systemen auf Lösemittelbasis (Alkydharzlackfarben) leicht erhöht.

Umweltrelevante Informationen

Wassergefährdung

Lösemittelhaltige Polyurethanharze sind gemäß VwVwS (Einstufung aufgrund der Verwaltungsvorschrift wassergefährdender Stoffe) als “wassergefährdend“ eingestuft.

Transport

Lösemittelhaltige Polyurethanharze sind als Gefahrgut gekennzeichnet. Für den Transport bestehen daher spezifischen Auflagen.

Quellen

Eigene Berechnungen und Daten, büro für umweltchemie

Datenbank für wassergefährdende Stoffe, Umweltbundesamt

Polyurethanharze lösemittelhaltig

Nutzung

Umwelt- und Gesundheitsrisiken Neuzustand

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Innenraum

Der Ausschuss zur gesundheitlichen Bewertung von Bauprodukten (AgBB) hat ein Bewertungsschema (AgBB-Bewertungsschema) zur gesundheitlichen Bewertung der Emissionen von flüchtigen organischen Verbindungen (VOC und SVOC) aus Bauprodukten entwickelt. Darin sind auch Anforderungen für Farben formuliert.

Umwelt- und Gesundheitsrisiken bei bestimmungsgemäßer Nutzung

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Innenraum

TVOC: Aus punktuellen Messungen in der Prüfkammer muss man davon ausgehen, dass bei Polyurethanen das Risiko längerfristiger Schadstoffabgabe nicht ganz ausgeschlossen werden kann. Vor allem bei unsachgemäßer Verarbeitung von Zweikomponentensystemen können Probleme entstehen, insbesondere wenn die Mischungsverhältnisse, Verarbeitungstemperaturen oder Luftfeuchtigkeiten zu wenig genau beachtet werden. Die Verarbeitung dieser Systeme erfordert erhöhte Sachkenntnis.

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Außenraum

Umweltrelevante Bestandteile:

Umweltrelevante Bestandteile können durch Abwitterung, Versprödung, Diffusion oder bei der Renovierung (z.B. durch Schleifen) in die Umwelt gelangen. Zudem können alle buntpigmentierten Polyurethanharze, insbesondere die kräftig leuchtenden Pigmente, umweltrelevante Schwermetalle wie Chrom, KobaltNickel, Blei oder Cadmium enthalten.

Umwelt- und Gesundheitsrisiken im Schadensfall

Brandfall

Im Brandfall sind keine besonderen Risiken für Umwelt und Gesundheit zu erwarten.

Wassereinwirkung

Es sind keine besonderen Risiken für die Umwelt zu erwarten. Polyurethanharzlacke enthalten keine gemäß Gefahrstoffverordnung kennzeichnungspflichtigen Bestandteile, welche wasserlöslich sind.

Beständigkeit Nutzungszustand

Mechanische Beständigkeit
Abriebfestigkeit Abwaschbar- und Scheuerbeständigkeit Härte und Kratzfestigkeit
sehr gut sehr gut, teilweise auch chemikalienbeständig sehr gut
Alterungsverhalten
Vergilbungsneigung Witterungsbeständigkeit
bei nicht lichtstabilisierten Systemen möglich bei bestimmten Härtertkomponenten sehr gut, (Anwendungsempfehlungen beachten)

Die Polyurethansysteme lassen sich für alle Anwendungsbereiche so modifizieren, dass sie die Anforderungen an die Beständigkeit erfüllen. Dabei müssen allerdings die Empfehlungen der Hersteller genau beachtet werden. Auch bei den Polyurethanlacken gibt es kein Universalsystem, das alle Anforderungen erfüllt.
Die Nachteile der Polyurethanjarzlacke liegen bei der beschränkten Haftung auf allen Untergründen und der je nach System u.U. ausgeprägten Feuchtigkeitsempfindlichkeit bei der Verarbeitung.

Unter der Rubrik Baustoff- und Gebäudedaten / Nutzungsdauern von Bauteilen findet sich auf dem Informationsportal Nachhaltiges Bauen eine Datenbank mit Nutzungsdauerangaben von ausgewählten Bauteilen des Hochbaus für den Leitfaden „Nachhaltiges Bauen“.
Datenbank als PDF

Instandhaltung

Der Aufwand für die Totalentfernung von beschädigten Schichten ist groß. Die Haftbarkeit auf bereits gehärteten und gealterten 2K-Systemen ist eingeschränkt. Auch die Anwendung von lösemittelhaltigen Polyurethanharzen auf alten Kunstharzfarben ist wegen der Lösemittelunverträglichkeit oft nicht möglich oder führt zu Problemen.

Quellen

Daten und eigene Berechnungen, büro für umweltchemie. Zürich

Ausschuss zur gesundheitlichen Bewertung von Bauprodukten, AgBB-Bewertungsschema 2012, Online-Quelle abgerufen am 10. Juli 2012

DIBt (Deutsches Institut für Bautechnik) (2010), Grundsätze zur gesundheitlichen Bewertung von Bauprodukten in Innenräumen, Stand Oktober 2010, Online-Quelle abgerufen am 10. Juli 2012

Polyurethanharze lösemittelhaltig

Nachnutzung

Umwelt- und Gesundheitsrisiko Rückbau

Mit dem Rückbau sind keine besonderen Risiken für Umwelt und Gesundheit verbunden.

Wiederverwendung

Eine Wiederverwendung von Farben ist nicht möglich. Oberflächenbehandlungen von Bauteilen können die Wiederverwendung erschweren.

Stoffliche Verwertung

Eine stoffliche Verwertung von Farben kommt aufgrund ihrer Verarbeitungsform grundsätzlich nicht in Frage. Mit Farben behandelte Baustoffe werden in ihrer Recyclierbarkeit beeinträchtigt. Dies kann zu Qualitätseinbußen von Sekundärbaustoffen führen.

Energetische Verwertung

Polyurethanharze können in Verbrennungsanlagen energetisch verwertet werden und ergeben bei vorschriftsmäßiger Rauchgasreinigung keine relevanten Emissionen.

Beseitigung / Verhalten auf der Deponie

Reine Polyurethanharzlacke dürfen nicht deponiert werden. Da Polyurethanharze auf anderen Materialen anhaften, die je nach Material deponiert werden, können sie dennoch in Deponien gelangen. Somit können die Abbauprodukte der Lacke die Deponieabwässer belasten.

EAK-Abfallschlüssel

vgl. auch Farben, Lacke, Lasuren

Unverarbeitete und unausgehärtete lösemittelhaltige Polyurethanharze

08 01 Abfälle aus Herstellung, Zubereitung, Vertrieb, Anwendung und Entfernung von Farben und Lacken
08 01 11 Farb- und Lackabfälle, die organische Lösemittel oder andere gefährliche Stoffe enthalten

(Gemäß KrW-/AbfG, BestbüAbfV besonders überwachungsbedürftige Abfälle)

Ausgehärtete Produktreste
Ausgehärtete Produktreste gelten nicht mehr als Problemmüll und können mit dem Restmüll entsorgt werden.

Quellen

Verordnung über das Europäische Abfallverzeichnis (Abfallverzeichnis-Verordnung – AVV, zuletzt geändert am 24. Februar 2012, Online-Quelle abgerufen am 11.7.2012